由销座18向下方推压活塞销21的两端。活塞销21的中间部由连杆22支 承，作为反作用力产生Fz,因此，活塞销21W其两端侧的部分成为下方，中间部分成为上方 的方式弯曲变形。伴随运样的活塞销21的变形，就销孔20的中屯、侧的部分而言，其活塞上 端侧的部分承受高的压缩应力，另外，销孔20的活塞外周侧的部分在其端部承受大的压缩 应力。运种活塞销21承受的应力的状态在通过曲轴使活塞上升而压缩气缸内的进气时也 是相同的。
[0090] 本实施方式的活塞，特别是通过销孔20的活塞中屯、侧的锥部27和活塞外周侧的 锥部28来缓和伴随上述的活塞销21的变形的应力的集中，防止形成有销孔20的销座18 的破坏。特别是，运样的破坏防止效果在使内燃机高输出化并且小型化的情况下带来大的 优点。
[0091] 而且，利用由通过凹陷加工而形成的凹部33所构成的油槽保持的润滑油来消除 伴随活塞的小型化的销孔20的内表面的面积的减少、W及伴随内燃机的高输出化的销孔 20的内表面的面压的增加导致的润滑不良。因此，即使销孔20的内表面、特别是不为锥状 的直线部26的平均的面压提高，容易产生粘着，也能够通过保持于上述凹陷加工得到的油 槽内的润滑油避免粘着的产生。因此，可W有效地消除小型且高输出的内燃机的活塞销21 和销孔20之间的粘着的问题。
[0092]另外，相对于运样的销孔20的凹陷加工进行凹部33的形成中，在销孔20的内表 面产生压缩残留应力，表面硬度也提高。由此，带来销孔20其自身的强度增加的优点。而 且，运样的凹陷加工使活塞母材中的初晶娃即销孔20内表面附近的初晶娃微细化，在销孔 20的内表面附近形成微细层，通过将构成活塞的侣合金中的加工表面上露出的初晶娃微细 化，有助于销孔22的强度提高。因此，通过运样的初晶娃的微细化，带来销孔20的内表面 的强度的增大。其结果，实现销孔20的龟裂防止。另外，该龟裂防止对策与销孔加强用轴 套相比，具有可WW低成本实现的优点。
[0093] 其次，通过图13及图14说明其它实施方式。该实施方式中，代替在活塞的销孔20 的活塞中屯、侧的部分和活塞外周侧的部分分别形成锥部27、28,而在销孔20的活塞中屯、侧 的部分形成有释放部52。目P，就活塞销21的变形而言，特别是如图3所示，在通常的运转 时，进行中屯、部向顶面侧一方突出，两端侧向下方位移运样的弯曲的"< "字状的变形。同 时，在活塞销21为中空的情况下，化压溃成扁平的方式变形，对销孔20局部带来大的压力。 因此，通过在伴随上述的活塞销21的变形而接触的销孔20的部分形成释放部52,避免销 孔20的局部的一部分被W压溃的方式变形的活塞销21按压而承受压缩应力，W及引起销 孔20的内表面的损伤。因此，在上述那样的通过活塞销21施加局部的应力的部分形成释 放部52,通过该释放部52实现应力的缓和。而且，在此，在销孔20的内表面的部分即除卡 止环槽24的附近W外的部分形成图6所示的凹陷加工面。在运样的凹陷加工面，形成无数 小的凹部33,运样的凹部33成为油槽，进行润滑剂的保持。另外，利用由初晶娃的微细层 34构成的加强层来加强强化销孔20的内表面。目P，该实施方式中，代替锥部27、28而形成 有释放部52。另外，关于其它结构，为与上述第一实施方式相同的结构。另外，关于在卡止 环槽24的附近，即使在销孔20的内表面未实施凹陷加工运样的结构，也与上述第一实施方 式相同，直接实施掩模32 (图4)，或通过遮蔽体41的开口 42 (图11)进行。
[0094] W上，通过图示的实施方式说明了本申请发明，但本申请发明不受上述实施方式 限定，在本申请发明的技术思想的范围内可W进行各种变更。例如，关于上述实施方式的销 孔20的形状或形成于其内表面的通过凹陷加工得到的凹部33的大小、或其数量等，可W根 据所使用的内燃机的输出等进行各种变更。
[0095](产业上的可利用性）
[0096] 本申请发明可W作为装入内燃机特别是直喷型柴油发动机的气缸内部的活塞利 用。
【主权项】
1. 一种内燃机用活塞，经由活塞销与连杆连结，具备形成有所述活塞销所插通的销孔 的销座，所述内燃机用活塞的特征在于， 该内燃机用活塞通过铝硅合金铸造，将所述销孔内的至少该活塞中心侧的部分形成活 塞中心侧为大径的锥孔，而且，在所述销孔的内表面实施凹陷加工，将该凹陷加工得到的凹 部作为润滑油的油槽，同时，通过所述凹陷加工将活塞母材中的初晶硅微细化，在所述销孔 的内表面形成微细层。2. 根据权利要求1所述的内燃机用活塞，其特征在于， 将所述销孔内的该活塞中心侧的部分形成中心侧为大径的锥孔，同时，将所述销孔的 活塞外周侧的部分形成外周侧为大径的锥孔，而且，将所述销孔的中间部形成直线状的销 孔。3.根据权利要求1或2所述的内燃机用活塞，其特征在于， 所述锥孔具有20分以下的倾斜。4.根据权利要求1或2所述的内燃机用活塞，其特征在于， 所述锥孔通过将具有多个锥角度的锥孔阶段地组合而成。5.根据权利要求1所述的内燃机用活塞，其特征在于， 所述凹陷加工通过将球形粒子向所述销孔的内表面喷射而实施。6. 根据权利要求5所述的内燃机用活塞，其特征在于， 通过用于所述凹陷加工的球形粒子的喷射，将活塞母材中的初晶硅即销孔内表面及附 近的初晶硅微细化，形成微细层。7.根据权利要求3或4所述的内燃机用活塞，其特征在于， 在所述销孔的卡止环槽的附近实施掩模，而不直接接触球形粒子。8. -种内燃机用活塞，经由活塞销与连杆连结，具备形成有所述活塞销所插通的销孔 的销座，所述内燃机用活塞的特征在于， 该内燃机用活塞通过铝硅合金铸造，在所述销孔内的至少该活塞顶面侧即通过活塞销 的变形而受到高的压力的中心侧形成避让所述活塞销的释放部，而且，在所述销孔的内表 面实施凹陷加工，将通过该凹陷加工得到的凹部作为润滑油的油槽，并且，通过所述凹陷加 工将活塞母材中的初晶硅微细化，在所述活塞孔的内表面形成微细层。9.根据权利要求8所述的内燃机用活塞，其特征在于， 所述凹陷加工通过将球形粒子向所述销孔的内表面喷射而实施。10. 根据权利要求8所述的内燃机用活塞，其特征在于， 在所述销孔的卡止环槽的附近未进行所述凹陷加工。11. 一种内燃机用活塞的销孔的加工方法，活塞经由活塞销与连杆连结，具备形成有所 述活塞销所插通的销孔的销座，所述内燃机用活塞的销孔的加工方法的特征在于， 该内燃机用活塞通过铝硅合金铸造，以将所述销孔内的至少该活塞中心侧的部分形成 活塞中心侧为大径的锥孔的方式实施锥加工，并且，在所述销孔的内表面实施凹陷加工，将 该凹陷加工得到的凹部作为润滑油的油槽，并且，通过所述凹陷加工将活塞母材中的初晶 硅微细化，在所述销孔的内表面形成微细层。12. 根据权利要求11所述的内燃机用活塞的销孔的加工方法，其特征在于， 在所述销孔的卡止环槽的附近，通过直接实施的掩模而不进行所述凹陷加工。13. 根据权利要求11所述的内燃机用活塞的销孔的加工方法，其特征在于， 将侧部具有比所述销孔小的开口的遮蔽体覆盖于所述活塞，通过所述小的开口倾斜地 喷射球形粒子，通过所述小的开口，在所述销孔的卡止环槽的附近不进行所述凹陷加工。14. 一种内燃机用活塞的销孔的加工方法，活塞经由活塞销与连杆连结，具备形成有所 述活塞销所插通的销孔的销座，所述内燃机用活塞的销孔的加工方法的特征在于， 该内燃机用活塞通过铝硅合金铸造，在所述销孔内的至少该活塞的顶面侧即活塞中心 侧形成避让所述活塞销的释放部，并且，在所述销孔的内表面实施凹陷加工，通过该凹陷加 工将活塞母材中的初晶硅微细化，在所述销孔的内表面形成微细层。15. 根据权利要求14所述的内燃机用活塞的销孔的加工方法，其特征在于， 在所述销孔的卡止环槽的附近，通过直接实施的掩模而不进行所述凹陷加工。16. 根据权利要求14所述的内燃机用活塞的销孔的加工方法，其特征在于， 将侧部具有比所述销孔小的开口的遮蔽体覆盖于所述活塞，通过所述小的开口倾斜地 喷射球形粒子，通过所述小的开口，在所述销孔的卡止环槽的附近不进行所述凹陷加工。
【专利摘要】本发明提供一种内燃机用活塞，可以对应内燃机的高输出化和小型化，可以进行销孔(20)和活塞销(21)之间的良好的润滑，防止销孔(20)的强化带来的龟裂。活塞通过铝硅合金来铸造，将设于销座(18)的部分的销孔(20)的活塞中心侧部分和活塞外周侧的部分分别形成锥部(27、28)，同时，在销孔(20)的特别是除卡止环槽(24)的附近以外的销孔的内表面形成通过凹陷加工得到的凹部(33)，并且，通过上述凹陷加工将活塞母材中的初晶硅微细化，通过微细层来强化销孔的内表面。
【IPC分类】F16J1/16, F02F3/00
【公开号】CN105378255
【申请号】CN201480031573
【发明人】大岩力, 今井明宏, 大泽克幸, 石渡正人
【申请人】马勒发动机部件日本株式会社, 株式会社不二制作所
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年4月23日
【公告号】EP3006711A1, US20160115898, WO2014196282A1